阅读说明：本技术 非锁防滑差速器 (Non-locking anti-skid differential mechanism ) 是由 不公告发明人 于 2020-04-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种非锁防滑差速器,其主要由动力输入十字交叉变向部分、中间动力传动分配及超越式离合部分、离合方向控制部分、减速增扭及动力输出部分、外壳及外罩等部分组成,这种非锁防滑差速器,可以用在各式需要防滑的轮式车辆中,它能使安装了此差速器的车轮即时防滑,又完全没有轮间干涉现象,特别是它实现差速功能时不用任何的轮间或轴间锁止机构,从而减化了防滑车辆的配置,增强了车辆行驶的可靠性,而且能很方便实现多轴级联。(The invention discloses a non-locking antiskid differential mechanism, which mainly comprises a power input cross direction changing part, an intermediate power transmission distribution and overrunning clutch part, a clutch direction control part, a speed reduction and torque increase and power output part, a shell, an outer cover and the like.)

非锁防滑差速器

技术领域

本发明涉及一种轮式车辆差速器，特别是涉及一种不用差速锁就能可靠防滑的差速器。

背景技术

差速器是汽车重要部件，它的主要作用是能根据汽车在转弯等过程中造成的左右轮不同速的状况，自动分配动力给左右轮，使左右轮不产生相互干涉现象，从而保证汽车安全行驶。但它也带来一个问题，在汽车行驶于路况不佳的路面时，当左右轮当中的一轮因路面附着力不高而与路面产生滑动而不是滚动，动力会集中导向这边的车轮，俗称“打滑”，从而使车辆失去驱动力而不能行进。为防止这种状况发生，就要对差速器采取防滑技术，目前在汽车上实施的防滑技术根据工作原理和操作方法，主要包括转矩敏感式、转速敏感式和主动控制式三种限滑差速器。但这三种限滑技术本质上都是用“锁止”的方式实现防滑，作用过程中失去差速功能，且各自存在作用时间迟滞、动力损失抑制不完全、以及限滑与否的控制时机难以准确把握等缺点。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种非锁防滑差速器，克服了目前普遍采用的转矩敏感式、转速敏感式和主动控制式三种限滑差速器各自存在的作用时间迟滞、动力损失抑制不完全、以及限滑与否的控制时机难以准确把握等缺点，具有限滑与差速功能作用即时、可靠和能提供大扭矩输出的特点，分为基本型和贯通型二种。

本发明是通过下述技术方案来实现上述非锁防滑差速功能的：一种非锁防滑差速器，其特征在于，主要由动力输入十字交叉变向部分、中间动力传动分配及超越式离合部分、离合方向控制部分、减速增扭及动力输出部分、外壳及外罩等部分组成。

动力输入十字交叉变向部分主要由主动锥齿轮、主动锥齿轮座、从动锥齿轮、相关轴承和密封件组成。

中间动力传动分配及超越式离合部分主要由旋转轴承座套、中间传动左套、中间传动右套、中间传动轴、滚柱旋转左拨叉架、滚柱旋转右拨叉架、滚柱、滚柱弹簧、相关轴承等组成。

离合方向控制部分主要由轴承式位移拨叉架、滑轨滑块、位移拨叉杆、旋转拨叉杆、拨叉位移控制机构等组成。

减速增扭及动力输出部分主要由行星架动力输出轴、行星齿轮、带外齿圈端盖及相关轴承密封件等组成。

优选地，所述旋转轴承座套是为带有轴颈的法兰式旋转体，轴颈内布置有轴承座孔，沿法兰外侧轴向布置有联接螺孔。

优选地，所述中间传动左套为轴向分段式旋转体(超越式离合器之主动体)，一端为多边形轴，紧接的是空心轴身，并在轴身外径轴向布置有直线滑轨安装位，部分区域缕空，再接着为相对直径较大的内置空心均布多面体凸缘(超越离合器之主动体)，在凸缘外侧轴向布置有螺牙孔，与上述旋转轴承座之螺孔对应。

优选地，所述中间传动右套与上述中间传动左套类似，一端为与中间传动左套多边形轴对应的内空多边形轴，紧接是轴身，再接着为与中间传动左套基本相同的凸缘，并在凸缘内侧径向同轴布置有从动锥齿轮。

优选地，所述中间传动轴(超越式离合器之从动体)为一多段轴形旋转体，大直径端为圆轴(直径尽可能大以增加扭矩)，接着为轴颈，再接着为齿轮(太阳轮)，在齿轮外侧轴向布置有推力轴承座孔。

优选地，所述滚柱旋转左拨叉架为与中间传动右套对应的带多面凸缘块的旋转体，主要有二个直径不同区域，大直径区域为在外径侧均布凸缘块(数量与中间传动套的凸缘多面体的边数相同)，凸缘块内设置有弹簧孔，小直径区域首先为轴颈，接着为轴身，在轴身外径轴向布置有螺旋滑槽，在轴身端口布置有花键轴(内花键或外花键)。

优选地，所述滚柱旋转右拨叉架与上述滚柱旋转左拨叉架基本相同，不同的是小直径区域空心圆柱体没有螺旋滑槽，端口花键轴(外花键或内花键)与之配对。

优选地，所述轴承式位移拨叉架为一以轴承(主要承受轴向力)为主体的旋转体，轴承内圈布置有滑块座，滑块座布置有旋转拨叉杆孔座，轴承外圈布置有位移拨叉杆孔座。

优选地，所述拨叉位移控制机构是控制轴承式位移拨叉架实现位移的机构，它可以是液压方式，也可以是气压方区，也可以是电磁方式。

优选地，所述行星架动力输出轴，轴向一侧为常规行星齿轮架，设置有行星齿轮轴，轴上安装有行星齿轮，行星齿轮的模数与中间传动轴太阳轮模数相同，在行星架中心轴向布置有推力轴承孔座，与上述中间传动轴轴承座孔相配，行星架轴向另一侧布置有内花键槽孔，与输出半轴相配。

优选地，所述带外齿圈端盖为一种多功能法兰盘式端盖，端盖的相应位置布置有轴承座孔及内齿圈，内齿圈模数与上述行星齿轮相同，端盖一侧布置有螺孔，与下述外壳螺孔对应，端盖另一侧布置有密封圈座孔。

优选地，所述外壳为承载上述各功能件的壳体，有四个(贯通式五个)端口，一个动力输入端口与动力输入传动轴相联(贯通式加一个后轴级联端口)，二个为动力输出端口与半轴相联，一个拨叉位移控制机构设置端口。

基本型非锁防滑差速器工作流程为：离合方向控制部分根据进倒车指令，控制位移拨叉杆轴向移动(左向与右向分别为进或倒车)，控制轴承式位移拨叉架沿中间传动左套上的滑轨轴向位移(轴承实现外圈位移拨叉杆与内圈旋转拨叉杆相对动态旋转中的位移控制)，进而带动旋转拨叉杆轴向位移，进而通过与滚柱旋转左拨叉架上的螺旋滑槽共同作用，带动滚柱旋转左拨叉架及滚柱旋转右拨叉架相对中间传动左(右)套旋转一定角度，滚柱旋转左拨叉架及滚柱旋转右拨叉架上的滚柱弹簧对各自对应的滚柱进行预压紧，使中间传动左(右) 套作为主动体，中间传动轴(左右各一只)作为从动体，与滚柱之间构成超越式离合器功能结构，中间传动轴的太阳轮、行星架动力输出轴上的行星齿轮以及带外齿圈端盖(左右各一只)上的齿圈构成行星齿轮机构，减速增扭后通过半轴输出动力。贯通型非锁防滑差速器是在基本型的基础上在主动锥齿轮的另一端布置一与从动锥齿轮十字交叉后级锥齿轮(模数与齿数与主动锥齿轮相同)，作为下一车轴的动力输入端。

本发明积极进步效果在于：这种非锁防滑差速器，可以用在各式需要防滑的轮式车辆中，它能使安装了此差速器的车轮即时防滑，又完全没有轮间干涉现象，很好地解决了“差速”与“干涉”的矛盾，由于它是基于实现差速功能后再减速增扭，所以消除了一般超越式差速器存在的“失效”问题，同时由于有专门的进倒档控制，增强了器件的可靠性，特别是它实现差速功能时不用任何的轮间或轴间锁止机构，从而减化了防滑车辆的配置，增强了车辆行驶的可靠性，而且能很方便实现多轴级联。

附图说明

图1为基本型非锁防滑差速器总成外观示意图。

图2为贯通型非锁防滑差速器总成外观示意图。

图3为基本型非锁防滑差速器主要结构示意图。

图4为旋转轴承座套结构示意图。

图5为中间传动左套结构示意图。

图6为中间传动右套结构示意图。

图7为中间传动轴结构示意图。

图8为滚柱旋转左拨叉架结构示意图。

图9为滚柱旋转右拨叉架结构示意图。

图10为轴承式位移拨叉架结构示意图。

图11为行星架动力输出轴结构示意图。

图12为带外齿圈端盖结构示意图。

图13为基本型非锁防滑差速器外壳结构示意图。

图14为贯通型非锁防滑差速器外壳结构示意图。

图15为左输出端超越式功能顺时针旋转状态示意图。

图16为方向控制机构工作示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

如图1所示为基本型非锁防滑差速器总成外观示意图，其中0101为左右输出半轴，0102为主动锥齿轮，0103为主动锥齿轮座，0104为外罩，0105为带外齿圈端盖，0106为外壳。

如图2所示为贯通型非锁防滑差速器总成外观示意图，其中0201为后级锥齿轮座，0202为后级锥齿轮。

如图3所示为基本型非锁防滑差速器隐去外壳、外罩、主动锥齿轮座、单边端盖及相关轴承后的主要结构示意图，其中0301为实现离合方向控制的直流电机，0302为带螺孔的丝杠螺母，0303为位移拨叉杆，0304为滚柱弹簧之一， 0305为滚柱之一，0306为旋转左拨叉架凸缘块之一，0307为行星架动力输出轴 (左输出端)，0308为行星齿轮之一，0309为中间传动轴(左输出端)，0310为中间传动左套，0311为从动锥齿轮，0312为中间传动右套，0313为旋转轴承座套(右输出端)。

如图4所示为旋转轴承座套结构示意图，其中0401为轴颈，0402为轴承座孔，0403为联接螺孔之一。

如图5为中间传动左套结构示意图，其中0501为多边形轴，0502为空心轴身，0503为直线滑轨安装位，0504缕空区域，0505为多面体凸缘，0506为螺牙孔之一，0507为多面体凸缘的一面。

如图6为中间传动右套结构示意图，其中0601为内空多边形轴，0602为轴身，0603为凸缘，0604为从动锥齿轮。

如图7为中间传动轴结构示意图，其中0701为圆轴，0702为轴颈，0703 为齿轮，0704轴承座孔。

如图8为滚柱旋转左拨叉架结构示意图，其中0801为凸缘块，0802为弹簧孔，0803为轴颈，0804为轴身，0806为螺旋滑槽，0805为外花键轴。

如图9为滚柱旋转右拨叉架结构示意图，其中0901为内花键轴，0902为轴颈。

如图10为轴承式位移拨叉架结构示意图，其中1001为轴承主体，1002为滑块座，1003为旋转拨叉杆孔座，1004为位移拨叉杆孔座。

如图11为行星架动力输出轴结构示意图，其中1101为行星齿轮轴之一， 1102为轴承孔座，1103为轴颈，1104为内花键槽孔。

如图12为带外齿圈端盖结构示意图，其中1201为轴承座孔，1202为内齿圈，1203为螺孔之一，1204为密封圈座孔。

如图13为基本型非锁防滑差速器外壳结构示意图，其中1301为机座，1302 方向控制机构及外罩安装座，1303为控制机构螺母位移限位槽，1304为主动锥齿轮座安装位，1305为带外齿圈端盖安装位之一。

如图14为贯通型非锁防滑差速器外壳结构示意图，其中1401为后级锥齿轮座安装位。

如图15为左输出端超越式功能顺时针旋转状态示意图。

如图16为方向控制机构工作示意图，其中1601为旋转拨叉杆。

本发明的工作原理如下：如图3所示，方向控制机构之直流电机0301在车辆进倒车信号的指令下，控制电机的转向，进而通过齿轮带动丝杠旋转，进而带动螺母0302位移，进而通过位移拨叉杆0303(如图16)带动轴承式位移拨叉架轴向位移，进而带动旋转拨叉杆1601轴向位移，通过作用于螺旋滑槽，使滚柱旋转左拨叉架及滚柱旋转右拨叉架共同旋转一角度，使各凸缘块(0306 为其中之一)旋转压紧各滚柱弹簧(0304为其中之一)，从而将各滚柱(0305 为其中之一)楔紧在中间传动左套和中间传动右套之多面体凸缘(0507为其中之一)与中间传动轴0309(左右各一只)之间，而动力通过主动锥齿轮0102 带动从动锥齿轮0311旋转，从而带动中间传动(左右)套旋转，通过上述超越式离合器功能作用，从而带动中间传动轴旋转，中间传动轴之齿轮0703与行星齿轮(0308为其中之一)以及带外齿圈端盖之外齿共同组成行星齿轮系统，减速增扭后通过行星架动力输出轴(0307为其中之一)输出动力给半轴，从而实现车辆行进。当因为车辆转弯等原因，左右车轮不同速时，转速高的车轮会在车身和非锁防滑差速器的超越式离合功能的作用下，不会同其它车轮之间产生干涉现象，实现完全的差速功能。当因为路面等原因而使一边车轮失去抓地力而打滑时，这时本非锁防滑差速器会即时终止动力传递给这车轮，而将动力分配给有抓地力的车轮，始终将动力传递给有抓地力的车轮是本差速器的最大特点。

本领域的技术人员可以对本发明进行各种改型和改变，因此，本发明覆盖了落入所附的权利要求书及其等同物的范围内的各种改型和改变。